Bestimmung geringer Urangehalte in Gesteinen und Rohphosphaten

Zusammenfassung Die Bestimmung geringer Mengen Uran in Gesteinen geschieht vorteilhaft durch polarographische Bestimmung unter Ausnützung der katalytischen Nitratwelle nach vorheriger Abtrennung der störenden Begleitmetalle. Die von Hecht angegebene Reinigungsmethode durch Ionenaustausch aus Acetatlösungen versagt in Gegenwart von Phosphaten, Molybdaten und Wolframaten. Es wird eine modifizierte Methode angegeben, nach der eine Ionenaustauschoperation aus Schwefelsäure vor der Acetatsäulenoperation vorgeschaltet ist. Reduktion mit gesättigter wäßriger SO₂-Lösung vor dem Sulfataustausch ermöglicht die Trennung auch von Vanadat, Eisen(III) und Chromationen. Die in die Lösung gelangten, die Polarographie störenden SO₄-Ionen werden durch nachfolgendes Abrauchen oder durch eine Acetatsäulenoperation entfernt. Die Brauchbarkeit der angegebenen Methode wird in einer Reihe von Testanalysen untersucht und spezielle Verfahren zur Abtrennung von Molybdat und Wolframat werden angegeben. Es gelingt die Bestimmung von Mengen ab 0,1 g Uran in Gegenwart von bis zu tausendfachen Mengen anderer Metalle mit Genauigkeiten von +10%.     

Über die Reduktion der Titanchloride

Es wird über den Verlauf der Reduktion eines Ti(IV)-chlorid-Wasserstoff-Gemisches in der elektrischen Entladung in Gegenwart einer Na-Elektrode berichtet. Titanmetall entsteht in feinverteilter Form. An der Reduktion ist im verwendeten Entladegefäß Natrium wegen der Rückreaktion von HCl stärker beteiligt als der Wasserstoff.Die Teilung des Vorganges in zwei Stufen durch Herstellung von Ti(II)-chlorid mit Wasserstoff in der elektrischen Entladung und nachträgliche Umsetzung mit Natrium bei 300°C führt zu feinem, aber gut kristallisiertem Titanmetall.Aus Ti(II)-chlorid-haltigen NaCl–KCl-Schmelzen läßt sich bei rd. 800°C Titan kompakt abscheiden.Die Löslichkeit von Ti(II)-chlorid in verschiedenen nichtwäßrigen Lösungsmitteln wird geprüft und die Leitfähigkeit gemessen. In gleicher Weise werden auch Ti(IV)-chlorid und Dicyclopentadienyltitanchlorid untersucht.

---

---

Mit 4 Abbildungen     

Zinnbestimmung durch Titration mit Methylenblau

Zusammenfassung Das von Atack eingeführte Verfahren zur Bestimmung des ZinnII-chlorids mit M-blau wurde nachgeprüft und der quantitative Ablauf der Reaktion durch gewichtsanalytische Einstellung der ZinnIV-chlorid-lösung und durch Kontrolle auf jodometrischem Wege bestätigt.Wolframate, Vanadate und Molybdate stören nach erfolgter Reduktion die Titration und dürfen daher nicht zugegen sein. Das Verfahren der Titration von ZinnII-salzen mit M-blau ist nur für die Analyse von wolframfreien Zinnerzen geeignet, nicht aber für die Analyse von Zinn-Wolframerzen. Das Verfahren ist jedoch zur Zinnbestimmung immer anwendbar, wenn die Abwesenheit von Wolfram festgestellt wurde. Auf Grund der bei der Reduktion in Gegenwart von Wolfram eintretenden Blaufärbung kann die An- bzw. Abwesenheit von Wolfram erkannt werden, so daß man dann gegebenenfalls die Titration des ZinnII-Chlorids mit M-blau ausführen kann.Bei veränderter Arbeitsweise besteht die Möglichkeit, die Titration des ZinnII-Chlorids mit M-blau auch bei der Analyse von Zinn-Wolframerzen auszuführen. Die entsprechenden Untersuchungen werden später mitgeteilt werden.Sind Blei-(Antimon)-verbindungen neben Zinn in der Probe enthalten, so muß das bei der Reduktion mit Aluminium abgeschiedene Metall abfiltriert und die Reduktion wiederholt werden. Wismut- und Kupferverbindungen bleiben bei einem Superoxydaufschluß im Rückstand, andernfalls muß die bei der Reduktion abgeschiedene Metallmenge ebenfalls abfiltriert und die Reduktion wiederholt werden. ManganIonen stören nicht, ebensowenig Alkalien und Eisen und Nickel in den Mengen, in denen sie durch Aufschluß in die Lösung gelangen.     

An analytical study of mixed-ligand selenium(IV) complexes

Summary Spectrophotometric and potentiometric studies have been made to investigate the reaction of selenium(IV) with eosin and 1,10-phen-anthroline in aqueous solution. An ion association ternary complex with a stoichiometric ratio Se-(phenanthroline)₂-(eosin)₂ is formed. The stability constant of the complex is determined and the optimum conditions for the spectrophotometric determination of Se(IV) have been established.

---

Analytische Untersuchung gemischter Selen(IV)komplexe

Zusammenfassung Die Reaktion von Selen(IV) mit Eosin und 1,10-Phenanthrolin in wäßriger Lösung wurde spektrophotometrisch und potentiometrisch untersucht. Ein ternärer Assoziationskomplex der stöchiometrischen Zusammensetzung Se-(Phenanthrolin)₂-(Eosin)₂ wird dabei gebildet. Die Stabilitätskonstante wurde bestimmt und die optimalen Bedingungen für die spektro-photometrische Bestimmung des Selens wurden ermittelt.

     

Komplexometrische Wismutbestimmung

Zusammenfassung Für die komplexometrische Bestimmung der Wismut-Ionen wurde in der 1-(o-Arsonophenyl-azo)-2-naphthol-3,6-disulfonsäure ein neuer, gut brauchbarer Indicator festgestellt. 2 Tropfen der 0,5% igen wäßrigen Lösung des Natriumsalzes dieser Verbindung werden 100 ml der zu titrierenden schwach salpetersauren Lösung zugefügt. Die entstandene Rotfärbung schlägt bei der mit Komplexon III-lösung im p_H-Bereich 1–3 durchgeführten Titration im Äquivalenzpunkt in reines Gelb um. Wismutmengen zwischen 2 und 200 mg können mit einem durchschnittlichen Fehler ±0,3% bestimmt werden. Der relative Fehler der Methode beträgt ±0,1%, ihre Standardabweichung ± 0,07 ml.Die Bestimmung wird von den Ionen folgender Metalle gestört: Thorium, Cer(IV), Zirkonium, Lanthan, Uran(VI), Eisen(III). Die störende Wirkung von Eisen(III) läßt sich jedoch durch Reduktion mit Ascorbinsäure leicht beseitigen. Von Anionen stören unter anderem Phosphat, Chlorid, Sulfat, und Fluorid.Die Untersuchung der Indicatoreigenschaften sowohl der 1-(o-Arsonophenyl-azo)-2-naphthol-3,6-disulfonsäure als auch anderer aromatischer Arsonoverbindungen ähnlicher Zusammensetzung wird in unserem Institut weiter fortgesetzt.Herrn Ladislaus Pallos danken wir für die Herstellung des Indicators.     

Mikromethode zur analytischen Bestimmung niederer Oxydationsstufen

Zusammenfassung Es wird ein Verfahren beschrieben zur Analyse von Stoffen niederer Oxydationsstufen, die mit einer KOH-Schmelze unter H₂-Entwicklung reagieren. Unter Vakuum werden Analysenproben von 0,5–15 mg, z.B. auch einzelne Kristalle, in eine entgaste KOH-Schmelze eingetragen, wobei die gesamte Substanzmenge als maximale Oxydationsstufe gelöst und eine äquivalente H₂-Menge freigesetzt wird. Der entwickelte Wasserstoff wird abgepumpt, mit einer Töplerpumpe komprimiert und in einer Hg-Gasbürette gemessen; er kann ferner durch Verbrennung an CuO identifiziert werden. So konnte die Zusammensetzung zahlreicher NbO_x-Phasen bestimmt und kleine Abweichungen von der Stöchiometrie z.B. mit der Fehlergrenze NbO_2,490±0,001 gemessen werden; zur Bestimmung der Oxydationszahl weiterer Oxide, Halogenide und Oxidhalogenide der Metalle Nb, Ta, Mo, W, ist die Methode ebenfalls geeignet.

---

Summary A new method is described for the analysis of substances of lower oxidation states reacting with a KOH-melt to evolve hydrogen. Samples of 0.5 to 15 mg are introduced under vacuum into a degassed KOH-melt, whereupon all the substance dissolves in the form of the highest oxidation state and an amount of hydrogen equivalent to the content of the lower oxidation state is liberated. The gas evolved is pumped off, compressed with a Töpler pump, and its volume measured in a mercury gas-buret; it can also be identified by combustion over CuO. The composition of numerous NbO_x-phases was determined in this way; in measuring non-stoichiometric compounds the limit of error may be characterized by the analytical composition NbO_2.490±0.001. The oxidation-number of many oxides, halogenides and oxide-halogenides can be determined in the same way.

---

---

Herrn Prof. Dr. H. Schäfer danke ich sehr für die Anregung, dieses Thema zu bearbeiten, und für die Förderung der Untersuchungen. Herrn Dipl.-Chem. D. Bergner und Frl. M. Görbing danke ich für ihre Mitarbeit bei der Anwendung der Methode.     

Use of ESCA for a convenient and semi-quantitative state analysis of copper-nickel alloy surfaces

Summary A semi-quantitative technique by means of ESCA was applied to the surface state analysis of copper-nickel alloys. With area integrated intensity of peaks at the L₃M_{4, 5}M_{4, 5} region of copper and 2 p 3/2 region of nickel, cuprous state and nickel oxide state on alloys could be semi-quantitatively determined. As to oxygen states on alloy surfaces, interstitial (Cu₂O and NiO states), non-stoichiometric (represents -OH) and molecular states (adsorbed) were estimated. Further, the surface composition of alloys after heating under high vacuum was discussed.

---

Einsatz von ESCA für die einfache halbquantitative Zustandsanalyse von Oberflächen von Kupfer-Nickel-Legierungen

Zusammenfassung Das ESCA-Verfahren wurde für die Untersuchung des Oberflächenzustandes von KupferNickel-Legierungen eingesetzt. Mit Hilfe der flächenintegrierten Peakintensitäten (L₃ M_{4, 5} M_{4, 5} für Kupfer, 2 p 3/2 für Nickel) konnten Kupfer(II) und Nickeloxid auf den Legierungen halbquantitativ bestimmt werden. Sauerstoff wurde im interstitiellen (Cu₂O, NiO) nichtstöchiometrischen (-OH) und molekularen (adsorbierten) Zustand gefunden. Weiterhin wurde die Oberflächenzusammensetzung der Legierungen nach Erhitzen im Hochvakuum diskutiert.

     

Katalyse und Induktion bei Redox-Titrationen. VII. Zur St?chiometrie der chemischen Induktion

Zusammenfassung Ausgehend von der allgemeinen stöchiometrischen Gleichung von Redoxvorgängen wird gezeigt, daß zwischen dem Verhältnis der stöchiometrischen Faktoren einerseits und demjenigen der Wertigkeits- und Ladungsänderungen anderseits Gleichheit besteht. Diese Verhältnisse entsprechen, wie weiterhin gezeigt wird, demjenigen der Triebkräfte der induzierenden und der induzierten Teilvorgänge, also demInduktionsverhältnis I. Es folgt daraus, daß man das Gesetz der multiplen Proportionen zu demjenigen derchemischen Induktion erweitern kann, da es sowohl die Mengenverhältnisse, als auch das Kräfteverhältnis bei der Bildung und Zersetzung chemischer Verbindungen regelt. Die Ganzzahligkeit entspricht für die Materie der Einheit des Atoms und für die Energien derjenigen des Elektrons.     

Analytische Anwendungsm?glichkeiten des Feldionen-Massenspektrometers

Zusammenfassung Die Möglichkeiten der Anwendung des Feldionen-Massenspektrometers zur Lösung von Problemen der analytischen Chemie wurden eingehend diskutiert. Nach kurzer Beschreibung wesentlicher Teile der Feldionenquelle und ihrer Betriebsbedingungen wurden die Fragen nach Stabilität, Druckproportionalität und Reproduzierbarkeit der Feldionenströme an Hand von Meßergebnissen beantwortet. Es zeigte sich, daß die kurzfristigen Ionenstromschwankungen etwa ±5% betragen, daß die Ionenströme proportional dem Einlaßdruck sind, und daß Relativspektren bei konstanter Feldstärke mit einer relativen Standardabweichung reproduziert werden, die in der Größenordnung der kurzfristigen Ionenstromschwankungen liegt.Die Feldionen-massenspektrometrische Relativempfindlichkeit wurde für die Molekelionen verschiedener organischer Substanzen bestimmt und ihre Abhängigkeit von der Feldstärke verfolgt.Eine Reihe von Gesetzmäßigkeiten des feldinduzierten Zerfalls organischer Molekelionen wurde angegeben und die Möglichkeit angedeutet, das Feldionen-Massenspektrometer für die Lösung bestimmter Probleme der Strukturaufklärung organischer Molekeln zu benutzen.Die Feldionen-Massenspektren recht komplizierter Gemische von Kohlenwasserstoffen wurden diskutiert und mit gaschromatographisch oder Elektronenstoß-massenspektrometrisch gewonnenen Analysenergebnissen verglichen. Die Methoden ergänzen sich zu einem gewissen Grade.Das Feldionen-Massenspektrum kann vor allem dazu dienen, rasch einen Überblick über die Zusammensetzung eines komplizierten Gemisches organischer Substanzen zu gewinnen.Auszug aus der Dissertation von G. Wagner.     

Spektrophotometrische Studie der Reaktion von Uran(VI) und Eisen(III) mit Xylenolorange

Zusammenfassung Es wurden die optimalen Bildungsbedingungen der Komplexe von UO₂ ²⁺ und Fe³⁺ mit Xylenolorange ermittelt, die Zusammensetzung der entstehenden Komplexe festgestellt und ihre Stabilitätskonstanten berechnet. Auf Grund der erhaltenen Ergebnisse wurden die allgemeinen Gesetzmäßigkeiten der gegenseitigen Störwirkung der Komplexe UO₂ ²⁺ und Fe³⁺ abgeleitet und die Bedingungen der Bestimmung von Eisenspuren in Uran aufgestellt. Die experimentellen Ergebnisse haben die Gültigkeit der theoretischen Voraussetzungen völlig bestätigt.     

Eine Xylenolmethode zum qualitativen Nitratnachweis

Zusammenfassung Auf Grund der in ihrem Prinzip von Blom und Treschow (1) aufgefundenen Xylenol-Methode zur Bestimmung von Nitratstickstoff und meiner eigenen Erfahrungen beim Studium dieses Verfahrens und der Ausarbeitung von Arbeitsvorschriften für eine Halbmikro- und eine Mikro-Xylenol-Methode wird in der vorliegenden Arbeit eine Anleitung für den qualitativen Nachweis von Nitraten gegeben.Xylenol wird durch Nitrate in schwefelsaurem Medium nitriert. Das gebildete Nitroxylenol läßt sich mit Wasserdampf destillieren. Seine Lösung in Alkalilauge zeigt eine intensive Gelb- bis Rotfärbung.Im Verlaufe dieser Arbeiten zeigte es sich, daß eine ganze Reihe von Verbindungen, hauptsächlich Anionen, den Nachweis des Nitrats mit Hilfe der Xylenol-Methode stören kann. Es konnte jedoch erreicht werden, daß alle diese störenden Einflüsse bei einer besonderen Arbeitsweise ausgeschaltet werden, so daß die vorliegende qualitative Xylenol Methode in ihrer Spezifität andere Nitratnachweis-Verfahren übertrifft. Dabei ist sie empfindlicher als die sonst üblichen Nachweise, ohne die lästige Überempfindlichkeit z. B. der Diphenylaminreaktion zu besitzen.Die Erfassungsgrenze liegt bei etwa 0,001mg Nitratstickstoff, die Grenzkonzentration bei 1:1000000.Der Nachweis ist einfach durchzuführen und kaum umständlicher als z. B. der Nachweis von Kohensäure mit Säure und Baritwasser.     

Eine Methode zur volumetrisehen Bestimmung von Blei mit Kaliumchromat

Zusammenfassung Es wurden verschiedene Farbstoffe auf ihre Verwendbarkeit als Indikator bei der Titration von Blei mit Chromat geprüft. Dabei wurde ein neuer Indikator in dem 2,6-Dichlorphenolindophenol gefunden. Seine Verwendbarkeit bei der Bleititration wurde eingehender erprobt, und zwar bei Halbmikro- und bei Makrotitration, jeweils mit einfachen Lösungen, nach vorheriger Säuerung und darauffolgender Neutralisation sowie bei Zusatz von Fremdsalzen.Betrug der Fremdsalzgehalt mehr als das etwa Zehn- bis Zwanzigfache des zu titrierenden Bleies (in äquivalenten), so wurde bei einer Reihe von Salzen die Erkennung des Umschlages mit zunehmender Fremdsalzkonzentration unschärfer. Hydrolysierende Salze störten besonders stark.Für die Makrotitration liegt bei richtiger Durchführung der mittlere Fehler unter 0,5%, für die Halbmikrotitration bei ungefähr 1%.     

Analysis of inclusions in aluminium by dissolution of the samples in hydrochloric/nitric acid

Summary A new method has been developed for the analysis of oxides, borides and Al₃Ti in aluminium. 20 g samples are dissolved in hydrochloric acid — nitric acid solution. The solution is filtered and the silicon in the residue is removed by means of hydrofluoric acid. The undissolved phases were identified by X-ray diffraction and Scanning Electron Microscopy; the composition of the particles was determined by use of emission spectrography and X-ray fluorescence and the size distribution of the inclusions by use of the Coulter Counter.An aluminium — 5 wt% titanium — 1 wt% boron alloy investigated contains 6.4 wt% TiAl₃ and 3.4 wt% TiB₂. The results obtained with the new method were in agreement with standard optical analysis of the alloy material.Five aluminium ingots investigated contain 6–10 ppm oxides as determined by neutron activation analysis. The new method gave similar, but lower oxide values. The differences in results was explained by assuming that a small portion of the oxides went into solution in the acids and that the samples analyzed by neutron activation had a surface oxide layer.The main weight fraction of the oxides was found to consist of particles larger than 5 m in spherical diameter.

---

Analyse von Einschlüssen in Aluminium durch Lösen der Proben in Salz/Salpeter-Säure

Zusammenfassung Zur Analyse von Oxiden, Boriden und Al₃Ti in Aluminium wurde eine neue Methode entwickelt, bei der 20 g-Proben in einer HCl/HNO₃-Mischung aufgelöst werden. Nach Filtern der Lösung wird das Silicium im Rückstand mit Flußsäure (HF) entfernt. Die ungelösten Phasen werden mit Hilfe von Röntgenbeugung und REM identifiziert, die Partikel-zusammensetzung mit Hilfe von Emmissionsspektrographie und Röntgenfluorescenz bestimmt und die Größenverteilung der Einschlüsse mit Coulter Counter ermittelt.Für eine Al — 5% Ti — 1% B-Legierung haben wir 6.4% TiAl₃ und 3.4% TiB₂ ermittelt. Die mit Hilfe der neuen Methode gefundenen Resultate stimmten mit den Werten der optischen Standardanalyse überein.Fünf durch Neutronenaktivierung untersuchte AlGußstücke enthielten 6–10 ppm Oxide. Die neue Methode gab ähnliche aber niedrigere Oxidwerte. Die Unterschiede lassen sich durch kleine Oxidmengen erklären, die in den Säuren in Auflösung gehen; außerdem besaßen die mit Neutronenaktivierung analysierten Proben eine Oberflächenoxidschicht.Den hauptsächlichen Gewichtsanteil der gefundenen Oxide bildeten Partikel mit mehr als 5 m Durchmesser.

     

Die Bestimmung kleiner Zirkoniumgehalte in Gesteinen, Mineralen und Gew?ssern

Zusammenfassung Für die Bestimmung kleiner Zr-Mengen in Silicaten wird die colorimetrische Bestimmung mit Alizarin S herangezogen. Kleine Zirkoniummengen werden bei der Hydroxydfällung durch einen Niederschlag von Titandioxydhydrat quantitativ aufgenommen und lassen sich so anreichern. — Gesteine und Mineralien werden mit einem NaOH-Na₂O₂-Gemisch aufgeschlossen. Der Aufschluß muß wiederholt werden, um die störende Kieselsäure restlos in Lösung zu bringen. Nach Fällung der Hydroxyde mit Ammoniak, Lösen derselben und Reduktion des dreiwertigen Eisens erhält man die zu colorimetrierende Lösung. Die untere Erfassungsgrenze liegt bei einem Zr-Gehalt von 2 · 10^–4%.Eine ausführliche Mitteilung über die Geochemie des Zirkoniums erfolgt in Geochim. Acta.Nähere Einzelheiten s. bei H. Degenhardt, Dissertation, Göttingen 1956.Meinem verehrten Lehrer, Herrn Prof. Dr. C. W. Correns, danke ich für sein förderndes Interesse an dieser Arbeit, sowie für die Bereitstellung der Institutsmittel.     

Quantitative Bestimmung des Phosphorwasserstoffs

Zusammenfassung Die gasvolumetrische Analyse von Gemischen aus Wasserstoff und Phosphorwasserstoff gibt mit einer ganzen Reihe von Reagenzien untereinander befriedigend übereinstimmende Resultate.Als gute Absorptionsflüssigkeiten, bei denen durch direkte Ablesung der Volumenveränderung der Gehalt an Phosphorwasserstoff ermittelt werden kann, sind zu nennen: n/2-Jodjodkaliumlösung, Hypochlorit, Hypobromit, konzentriertes Jodat, n/1-Silbernitratlösung, Merkurosalze; Merkurosalze.Ebensogut oder zum Teil noch schneller absorbieren: Chlorwasser (0,16%), gesättigtes Bromwasser, angesäuerte n/5-Bromid-Bromatlösung, ammoniakalisches Silber, salzsaures Kupfer, saure n/2-Permanganatösung, doch ist bei diesen nach erfolgter Absorption des Phosphorwasserstoffs noch eine Absorption (von Cl₂, Br₂, NH₃, HCl₂, O₂) mit einem anderen Reagens erforderlieb, bevor die endgiftige Ablesung erfolgen kann.Andere in den Bereich der Untersuchung gezogene Reagenzien erweisen sich als weniger gute Absorptionsmittel und einige derselben versagen fast völlig.     

Eine Methode zur Bestimmung sehr geringer Mengen Ozon

Zusammenfassung Es wird ein neuer, sehr empfindlicher Nachweis für Ozon in Luft beschrieben. Er beruht auf der Reaktion von Ozon mit entfärbtem Eisen-(III)-rhodanidpapier. Die Reaktion folgt stöchiometrischen Gesetzen. Sie gestattet daher eine quantitative Auswertung des Befundes. Die Empfindlichkeit übertrifft die aller bisher bekannten chemischen Ozonreaktionen. Die Ausführung ist sehr einfach, beansprucht keine komplizierte Apparatur und benötigt nur wenige Minuten. Die untere Grenze der Empfindlichkeit liegt bei Untersuchung von nur 10 1 Luft bei 0,001 mg Ozon in 1 m³. Die Reaktion ist bei Ausführung von Luftuntersuchungen für Ozon weitgehend spezifisch. NO stört nicht. Gegebenenfalls in Betracht kommende Störungen durch Säuren oder säurebildende Gase, sowie durch H₂O₂ können ausgeschlossen werden.